本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
我再次開始擔心“純科學”的未來,純科學是為了知識本身而不是為了實際應用(如熱核炸彈和勃起功能障礙治療)而尋求知識。1996年,當我《科學的終結》中論證純科學可能正在進入收益遞減的時代時,我也曾為此擔憂。
我目前擔憂的一個來源是我在史蒂文斯理工學院教授的大一作文課。上週,我的學生閱讀了加來道雄的一篇舊文章,文章解釋並讚揚了暗物質、超弦、宇宙弦(還記得它們嗎?)、暴脹和其他物理學幻象。(加來道雄的文章是我們教科書
思想的世界:大學寫作的必備讀物
(由李·雅各布斯編輯)中眾多有趣、科學性強的選文之一。)在我和我的學生仔細研究了加來道雄的文風之後,我們轉到了實質內容。我問,當粒子物理學和宇宙學研究的結果可能沒有實際回報時,納稅人是否應該為這些研究買單。在25名學生中,24人表示反對,唯一一位猶豫不決的學生表示,如果經濟狀況更好,他會支援這項研究。*
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
學生們不希望拿出他們未來收入的一部分來資助一項不會提供“投資回報”的研究,正如一位學生所說。“瞭解宇宙是由什麼構成的,它從哪裡來,以及它將走向何方,這不能算作充分的‘回報’。” “政府不應該為那些不能直接使我們受益的事情買單,”一位學生說,其他人點頭表示同意。“讓一些億萬富翁如果想支援那些東西就去支援吧,”另一個人插話說。
大約在同一時間,我正在檢視科學書籍經紀人約翰·布羅克曼剛剛在Edge.org上釋出的一個問題“我們應該擔心什麼?”的回覆。自1998年以來,布羅克曼每年都會向他的一群專業知識分子或“邊緣人”提出類似的問題。在閱讀布羅克曼問題的回覆時,我驚訝地發現有多少“邊緣人”正在為粒子物理學,特別是純科學的未來而擔憂。以下是來自Edge.org的編輯摘錄
麗莎·藍道爾,物理學家:“我擔心人們會逐漸停止對研究進行重要的長期投資,而這些投資對於我們回答困難(且通常非常抽象)的科學問題至關重要……應用並不明顯,因此必須有一種潛在的信念,即找到關於宇宙如何演化、我們如何演化、我們由什麼構成、空間由什麼構成以及事物如何運作的深刻而重要問題的答案是重要的。找到這些問題答案的能力是使人類獨一無二並賦予我們生命意義的特徵之一。為了短期的目的而放棄這一點最終將是一場悲劇。在我特定的粒子物理學領域,每個人都很擔心。我不是隨便說說。在過去一週內,我參加了兩次會議,未來是討論的主要話題,而我正在參加的另一次會議也將其列入了議程。提出了許多想法,但我和我的同事們當然擔心實驗是否會發生。”
彼得·沃伊特,數學物理學家:“在20世紀,尋找關於物理世界如何在最基本層面上運作的理論從一個成功走向另一個成功……經過幾個世紀的巨大進步,朝著更深入地理解我們所居住的宇宙邁進,我們可能正在進入一個新的時代。智力進步會變成僅僅是一種記憶嗎?人類文明的一個重要方面是否會越來越表現出一種不熟悉且令人不安的停滯狀態?不幸的是,這似乎正成為一件值得擔心的事情。”
基思·德夫林,數學家:“我們是否即將看到數學的進步走向終結?直到去年,我還會說不。現在我不太確定了。鑑於創造我們現代世界的科學、工程、技術和醫學的進步都在多大程度上依賴於數學的進步,如果數學的進步走向終結,那麼很難看到社會的前景除了停滯不前,甚至衰退。”
史蒂夫·吉丁斯,物理學家:“[我們]在物理學最深層的基礎層面面臨危機。唯一的出路似乎涉及對基本物理原理的深刻修正……當前基礎層面的問題與多個重大問題相關聯——我擔心解決這些問題絕非易事。”
勞倫斯·克勞斯,物理學家:“可能存在……對我們探測自然界的最終能力構成新的限制——這在過去50年中物理理論和實驗取得的真正非凡的成功中顯現出來——由於我們發現自己所處環境的偶然性,這可能至少在原則上改變基礎科學未來可能發展的方式……也許到那時,在規模的極端,經驗科學將達到其極限,我們將淪為爭論什麼是合理的,而不是檢驗我們的想法……我應該最後強調,我不相信任何這些可能的限制都會導致科學本身的終結,甚至物理學的終結,正如過去一些反對者所提出的那樣。宇宙中有足夠多值得注意和令人困惑的方面我們可以測量,這足以讓我們繼續前進很長時間。”
對於這位反對者來說,克勞斯聽起來像一個吹口哨走過墓地的人。
當我仔細思考“邊緣人”的評論時,有人給我發了一個
自然
雜誌文章的連結,這篇文章就像是愁雲慘霧聖代上的爛櫻桃。標題“科學天才已經滅絕”具有誤導性。研究科學創造力的心理學家迪恩·基思·西蒙頓並沒有聲稱現代科學家不如他們的前輩聰明。他認為,革命性的發現今天不太可能出現,因為科學家已經發現了太多東西。他寫道:“我們的理論和儀器現在探測宇宙的最早時刻和最遙遠之處,我們可以研究最小的生命形式和壽命最短的亞原子粒子。” 因此,科學家們將不再產生“重大的飛躍”,即真正令人驚訝的想法,而不是“僅僅是對已建立的、特定領域專業知識的擴充套件”。
西蒙頓補充說:“未來的進步很可能建立在已知的基礎上,而不是改變知識的基礎。” “最近最偉大的科學成就之一是希格斯玻色子的發現——它的存在在幾十年前就被預測到了。”
將西蒙頓和“邊緣人”的擔憂與我17年前在
科學的終結
中寫的內容進行比較。我論證說,“鑑於科學已經取得了如此大的進展,並且鑑於物理、社會和認知限制制約著進一步的研究,[純]科學不太可能對其已經產生的知識做出任何重大補充。未來將不再有與達爾文、愛因斯坦或沃森和克里克賦予我們的啟示相媲美的偉大發現。”“邊緣人”和其他悲觀主義者,歡迎加入科學終結論的潮流。
*澄清/坦白:在調查了我的大一作文課之後,我詢問了另外兩個班級的40名學生,他們是否認為粒子物理學和宇宙學應該由稅款支援,大約有三分之一的人表示贊同。也許我的大一作文課的學生對理論物理學更加反感,因為他們必須閱讀加來道雄的文章——以及另外兩篇指定的文章,即我最近對他為粒子物理學進行的熱情洋溢的宣傳的批評,以及我們關於統一理論前景的1000美元賭注。